JPH0378201B2 - - Google Patents

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JPH0378201B2
JPH0378201B2 JP61178588A JP17858886A JPH0378201B2 JP H0378201 B2 JPH0378201 B2 JP H0378201B2 JP 61178588 A JP61178588 A JP 61178588A JP 17858886 A JP17858886 A JP 17858886A JP H0378201 B2 JPH0378201 B2 JP H0378201B2
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Japan
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section
wall thickness
cutting
tube
tool
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JP61178588A
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Orun Roran
Oodeideie Jeroomu
Sure Kurisuchan
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YUUROPEENU DO JIRUKONIUMU SEJUSU CO
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YUUROPEENU DO JIRUKONIUMU SEJUSU CO
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Publication of JPH0378201B2 publication Critical patent/JPH0378201B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D21/00Machines or devices for shearing or cutting tubes
    • B23D21/02Machines or devices for shearing or cutting tubes otherwise than in a plane perpendicular to the axis of the tube, e.g. for making mitred cuts, for making bicycle frames
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B1/00Methods for turning or working essentially requiring the use of turning-machines; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/51Plural diverse manufacturing apparatus including means for metal shaping or assembling
    • Y10T29/5199Work on tubes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T82/00Turning
    • Y10T82/10Process of turning

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Turning (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は管部材の切削加工に関する。
本発明が解決しようとする問題は、断面に内周
円と外周円とを有するシームレス管のような中空
円筒部分において、いずれの断面をとつても管の
肉厚が一定かまたは一定値以上に分散していない
肉厚を形成することである。
このような管は、例えば穿孔ビレツトからマン
ドレル上に押出され、時には多段の圧延工程を経
て形成さる。
実際に内部孔は管部材の表面と完全に同心では
ない。このことは断面の円周上の総ての点で肉厚
は同一ではないことを意味する。さらに管の連続
する断面の最小肉厚の領域は、管長に沿つて異な
る位置にある。
この欠陥を修正するには後から切削加工作業が
必要になる。
従来技術とその問題点 このために、管が両端で支持され、管部材の一
端の断面外側上の最小肉厚の位置に予め接触する
切削工具の正面で、(端部の中心で形成される)
内面の軸の周りに管が回転され、これによりその
端部断面を修正することは既知である。次に工具
は、管外面全体を切削加工するために管を回転さ
せながら、回転軸に平行に管の一端から他端まで
移動される。しかしながら現状においては、連続
する各断面の最小肉厚の領域は管の同一母線上に
は存在しないので、この方法では管の全長に沿つ
て一定肉厚を形成することは不可能である。
例えば超音波検査装置などで管を事前検査して
各断面の最小肉厚と最大肉厚との位置をマークし
て、既知のように管を両端で支持して長手軸の周
りに回転させて、削るべき余肉が着いている領域
を研磨ベルトの正面に持つて来ることが次に提案
された。
既知の方法の不利な点は、形成された輪郭が円
でなくなり、研削された端部における接手部は不
完全な形になることである。
更に相対偏心(ここでは最大肉厚と最小肉厚と
の差の両者の平均値に対する比で定義する)は断
面ごとに変わるので、研磨ベルトの正面に管を向
ける軸は管断面の内周輪郭の総ての中心を必ずし
も通過しない。従つてある断面の切削加工された
外面は必ずしも内面と同心ではなく、断面の円周
に沿つてなお依然として差はある。
従来技術として最後に、断面の各点の管肉厚を
測定するための超音波セルの正面と工具の正面と
に管を回転させて、工具の半径方向の送りは常に
超音波セルで得られた肉厚データに依存して制御
させる方法が提案された。
超音波セルと工具との組立体は管に平行に同時
に移動され、これにより管はその全表面にわたり
つる巻状に検査されると同時に切削加工される。
管の回転はその端部の断面の中心、即ち外面の軸
の周りに行なわれる。
この方法は管の全長にわたる一定肉厚の形成を
可能とし、しばしば理論的に偏心度がほぼゼロと
することすら可能であるが、工具を制御し続ける
装置が極めて複雑で高価であるばかりでなく、更
に材料をかなりの量まで切削するという損失があ
る。
発明の要約 本発明の方法は、管の全長にわたり偏心度をほ
ぼゼロにするか所定公差内に納めて各断面で一定
肉厚とするために、これらのすべての要素を考慮
している。
この方法は、ある断面に対して、一方では、肉
厚が最小の点から最大の点に至る外周輪郭の直径
(以後これを断面の基準直径という)の両端位置
を、他方では、この2つの肉厚とを決定し、次に
基準直径の中点でもつて外周輪郭の中心位置を、
またこの中心位置から最小肉厚点の方向へ、最大
肉厚と最小肉厚との差の半分に等しい長さだけ離
れた点で内周輪郭の中心位置を決定し、管を固定
したまま切削加工工具を当該断面の内周輪郭の軸
の周りに回転させ、この断面を含む管断面の外周
に沿つた材料を切削除去するために管の表面へ向
けて半径方向に工具を移動して選択した一定厚
さ、即ち肉厚を最初の最小肉厚にほぼ等しい厚さ
とすることからなる。これらの作業は次にこの最
初の断面に平行な管の連続する所望断面上で反復
される。
このように各断面を基準にして行なわれる制御
方法に従つて切削加工される部分は、当該断面を
含む管の薄い断片であり。この管長は通常はタン
グステンカーバード刃先の切削幅に等しく、この
切削幅は切削深さにもよるが代表例では約2から
12mmである。制御断面および切削加工される連続
の断面は、相互に上記の長さから最低2mmの重な
りを差引いたものに等しい距離だけ離れている。
この状況は、3要素、即ち管と、工具と、設定
された工具の回転軸とからなる体系を含むという
ことを記憶にとどめれば、本発明の方法は、管と
の接触なしに工具を軸の周りに回転させること
と、次の固定管に対して(軸−工具)組立体の横
方向運動により軸を横方向に移動することと、最
後に工具だけを(軸−管)組立体に関し半径方向
横方向に移動することにより工具を切削加工位置
へ移動することとからなる。ここで設定された工
具の回転軸という用語は、実際には工具を管の周
りに駆動させる装置の回転軸を意味するために用
いられる。最初の切削加工の接触を滑らかにする
ために、半径方向の位置決めの前に工具の回転運
動を開始しておくことが好ましい。
本方法の可能な代替形態として、出願人は、ま
ず管をその縦軸の周りにある角度だけ回転して、
(軸−工具)組立体の横方向移動が可能なように、
当該断面の基準直径を系に対する所定角度位置に
位置決めするが、これの方が好ましい。以後管
は、断面の切削加工の過程中、この角度位置に保
持される。
本方法は、切削加工台とは別の装置部分におけ
るマーキングおよび測定過程で開始される。種々
の非破壊検査装置の中では、複数個の変換端子を
有する超音波装置を利用するのが好ましく、これ
により管の位置と肉厚とを連続的に決定すること
が可能で、従つてこれから連続する各断面の最小
および最大肉厚と同時に内周円および外周円の位
置を求めることが可能である。このようにして座
標X(開始断面、例えば一方の管端から測定)の
任意断面に対しこの手順により、最大肉厚点Eか
ら最小肉厚点eへ至る断面の基準直径の方向と向
きとが求められ、開始断面の基準直径に対する相
対角度が指標としてマークすることが可能であ
る。肉厚eおよびEも確定される。
これらの情報項目は総て当該断面の諸特性値を
構成する。
次に管はその角位置を変更することなく例えば
横方向移動運動により、切削加工台上に転移され
る。管が切削加工台上に来ると、管の角度位置
は、切削加工されるべき第1の断面の基準直径が
(軸−工具)組立体の横移動運動の方向に平行に
なるように変更される。工具は半径方向に軸心か
ら最大に離されて、固定管に接触することなく管
軸の周りに回転される。
次に行なう段階は、当該断面平面に垂直な工具
回転軸が内周輪郭の中心を通るように切削加工台
をセツトすることであり、内周輪郭の中心は、そ
の断面の基準直径の両端に接触する2つのセンサ
を結ぶ線の中心である外周輪郭の中心から決定さ
れる。数値制御工作機械の場合は、超音波装置で
作成された断面の特性データは総て機械の記憶装
置内に導入され、プログラムにかけて最初に管の
角度位置を決め次に回転軸の位置決めを可能にす
る。
最後に工具は当該管断面の最小肉厚点まで切削
刃先を移動するように半径方向に順次に移動さ
れ、次にこの刃先は円を描くがその中心は断面の
内周輪郭の中心であり、一方その半径は内周輪郭
の半径と最小肉厚値との和である。このようにし
て切削加工される外周輪郭は内周輪郭と同心であ
り、管の肉厚は当該断面内で一定である。
次に作業は、管に沿つて工具保持台を長さ方向
即ち縦方向に移動して次の断面に移動し、新しい
断面の角度位置を変えて基準直径の位置決めをす
る。
本発明では工具が当該断面の半径位置に関して
単一条件によつて制御されるので、この方法にお
いては工具の制御方法が簡単である。他方では、
偏心度の修正に対応する材料の切削除去量は、各
加工断面に限るので従つて管全体としては切削量
は減少する。この方法は、切削加工を断面ごとに
順次行なつて管の表面内の肉厚変動を最小にする
ことであるので、引抜きまたは圧延で成形される
肉厚管に対しては特に魅力的な方法である。
本発明はまた、断面ごとに作業をする代りに管
の部分ごとに作業を行なう有効な方法にも関する
ものである。ここで用語「管部分」とは工具の切
削幅の数倍に相当する管の長さを意味するのに使
用される。
偏心度がある限界内にあるならば、工具制御体
系をさらに簡単にできて、本方法を実行する装置
の生産性を向上させることが可能である。その条
件として、もしある管部分に対して工具が半径方
向の単一条件だけで制御されるのであれば、即ち
工具位置が適切に選定されたうえ複数の順次断面
に対し同一半径工具位置が維持される場合であ
る。
本方法のこの別な方法によれば、出願人はこの
管部分の全長に対し同一断面(以下案内断面とい
う)を割当てるものであり、この長さは代表例で
は10ないし80mmの範囲であり、この範囲の管部分
に沿つて切削加工台が制御される。
切削加工台の部材によつて利用される前記案内
断面の諸特性は、案内断面が連続した断面にごく
近接して選ばれればそれらは近似するという対応
の法則を応用して、この管部分の連続する断面の
諸特性から帰納により決定される。この方法はま
ず第1に、連続する各制御断面に対して、肉厚が
最小の点から最大の点に至る基準直径の両端の位
置と、最大および最小の肉厚を決定し、これらか
ら案内断面の諸特性を帰納して管部の切削加工を
制御するためにこれらのデータを利用するが、こ
の管部分の長さは、偏心度に関する満足すべき許
容差、および切削加工の前に管に沿つた偏心度の
変化量に応じて決定してもよい。管部分の切削加
工および前記の同様な断面ごとの切削加工作業の
目的のために、切削加工工具は案内断面の内周輪
郭の中心を通る軸の周りに回転され、その案内断
面に対し、理論的にその最小肉厚はほぼ等しい一
定肉厚を得る位置まで工具は移動される。
例えば、管部分の連続する制御断面の諸特性を
決定したあと、この管部分の連続する制御断面の
基準直径の角度位置を算術平均で処理して、案内
断面の基準直径の角度位置が求められる。管は案
内断面の基準直径が組立体の横移動方向(工具の
回転軸−工具)に平行になるような角度位置に配
置され、2個のセンサは管の制御断面を形成する
断面内で前記の方向で管と接触し、このセンサの
接点がこのとき管部分の案内断面の基準直径の両
端を決定する。次に管部分の案内断面の外周輪郭
の中心がこの基準直径の中心として決定される。
案内断面の最大および最小肉厚は夫々、連続する
断面の最大および最小肉厚を算術平均で処理して
決定される。案内断面の内周輪郭の中心は、前記
案内断面の基準直径上で、外周輪郭の中心から管
部分の最小肉厚に対応する基準直径の方向へ、案
内断面の最大肉厚と最小肉厚との差の半分に等し
い距離だけ離れた位置で決定される。
案内断面の諸特性と管部分の長さとは、切削加
工台の計算手段へ導入される。工具の回転がセツ
トされ、組立体(軸−工具)は回転軸が案内断面
の内周輪郭の中心を通るように移動され、工具
は、案内断面に関し多くてもその最小肉厚に等し
い一定肉厚を得るように切削加工位置へ半径方向
に移動される。この工具の設定位置は、外周が切
削加工される管部分に沿つて工具保持台が縦方向
に移動される間、一定に保持される。
第1の管部分の切削加工作業を終了後、工具は
引離され、工具保持台は次の管部分の制御断面に
対応する位置まで移動されて、前の管部分にて行
なわれたのと同一作業が反復される。次の管部分
の案内断面の諸特性は切削加工台に供給され、管
の角度位置は、新しい案内断面の基準直径の方向
に応じて修正され、工具の調節と移動とは、この
案内断面の諸特性と管部分の長さとにより決定さ
れる。
本発明はまた、本発明の方法を実行するのに特
に適した手段からなる加工機械と切削加工装置
(制御または検査装置および加工機械)とにも関
する。
具体例 下記の実施例は、本発明の方法を実行するため
の装置に関する。
この装置は基本的に、超音波検査装置と、数値
制御加工機械と、管を検査装置から加工機械へと
転移する組立体と、切削加工サイクルを自動化す
るために、検査装置と加工機械との間の会話を行
なうデータ処理装置とからなる。
検査または制御機械即ち装置3はまず、上流側
管貯蔵テーブル1と、管送り装置2と、超音波ヘ
ツド4を支持するフレーム構造と、その制御装置
と、管の直径に応じてその間隔の調整が可能なロ
ーラ5により形成された、管に移動運動を与える
ところの管引張り装置とからなる。
転移組立体6はまず、移動の間は管の角位置
(即ちその縦軸に間する管の角度位置)に管を保
持するところの管の移動装置と、案内部材と、同
様に管をその角度位置に保持する加工機械上の取
付けガントリと、制御装置とからなる。検査装置
が、ある管は切削加工の要なしと判定したとき
は、管を加工機械の取付けガントリで把握するこ
となく移動装置は管を直接送出しチヤンネルかま
たは加工機械のシユート7へ通過させる。管が加
工機械8の台11へ送られるときは、その角度位
置を変化することなく検査機械即ち装置3の出口
から転移ガントリで送られる。
加工機械8は、外径が40から80mm、内径25から
55mm、長さが2から6mの管用に設計されてい
る。次に管15は2個の油圧作動制御拡張可能マ
ンドレル20の間に支持され、マンドレル20は
管の端部に係合し、同期回転をなして管の角度位
置を位置決めする。一方のマンドレルは軸方向の
基準点とするために固定され、他方のマンドレル
は縦方向に摺動して調節可能である。
切削加工ヘツド10は往復台12上に配置さ
れ、往復台12は台11上で縦方向に移動可能で
あり、その最大走行距離は6mである。この走行
運動は精密ラツク−ピニオン結合13で行なわ
れ、切削加工ヘツドを管15の長手方向に位置決
めし、切削加工すべき断面に合わせる。切削加工
ヘツド10は往復台12上を横方向に摺動可能で
ある。切削加工ヘツド10は工具保持リング14
を有し、工具保持リング14は管15を包囲して
500rpm.の速度で回転する。この配置は工具の回
転軸を横方向に転移移動させ、管に対して工具の
回動軸の位置を合わせ、これが切削加工する断面
の内周輪郭の中心を通過するように移動させる。
工具16は半径方向摺動手段によりリング14
上に取付けられ、摺動手段は、リング14の回転
軸から切削刃先までの距離、即ち工具の切削刃先
が描く円の半径の調節を可能にする。
切削加工ヘツド10はまた当該断面の基準直径
の両端をマークする手段を有し、この手段は2個
の検知端子すなわちセンサ17からなり、切削加
工ヘツドの横移動方向に平行に配置される。最後
に切削加工ヘツド10は、調節過程の間当該断面
付近で管15の高さに関し正確な位置データ処理
装置は検査素子から供給される寸法データを記憶
し、二重センサマーキング手段で供給されるデー
タと共にこのデータを処理し、その処理出力情報
の全項目を加工機械の数値制御系に供給し、加工
機械は各切削作業の前に必要な調整を行なう。
実例では、直径63.5mm、長さ5mの管が検査装
置の貯蔵台上に供給される。各管は4個の超音波
検査変換器ヘツドで順次に検査され、一方管は1
分間に4mの速度で縦方向に移動される。このよ
うにして得られたデータは、管の各断面に対する
開始端からの距離、最小肉厚、最大肉厚、および
当該断面の基準直径の開始端の基準直径に対する
角位置などである。
検査された総ての断面の偏心度がもし選定許容
値以内であるならば、この管は切削加工の必要な
しと本システムは「判定」し、この管を検査装置
から直接送出台の方へ通過させる。もしそうでな
いときは、管は検査装置内で占める角度位置を変
更することなくそのまま転移ガントリにより捕捉
される。一端は固定された拡張マンドレルに係合
し、他端は可動な拡張マンドレルに係合する。
切削加工ヘツド10は長さ上で切削加工される
断面の合わされる。マンドレルを回転することに
よつて、管はその基準直径が切削加工ヘツドの横
転移移動方向に平行になつてセンサと対向するよ
うな角度位置に位置決めされる。
管の垂直位置を位置決めする6個のストツパ1
8が持上げられて管に当接する。保持部材19が
移動されて管をその位置に拘束する。ストツパ1
8を下げると切削工具16の通過が可能となる。
工具はこの段階では管に接触しないように管から
最も離れた位置にセツトされ、さらに工具保持リ
ング14が回転を開始し、管の切削作業の終了ま
でこの回転が継続される。センサ17の基準直径
との接触により外周輪郭の中心が決定され、この
情報は検査装置からくる情報と共に計算機に供給
されると、工具保持リング14の回転中心が、そ
の断面の内部輪郭の中心を通過するように切削加
工ヘツド10が横方向に移動され、この内部輪郭
の中心は計算機により決定される。
センサ17は離され、工具16の切削刃先が半
径方向に徐々に移動される。切削刃先は、それが
回転軸から最大肉厚点に対応する管の外半径に等
しい距離だけ離れた時に、管と接触する。切削刃
先は外周輪郭を切削し始め、切削刃先が半径方向
送り運動は、それが回転中心から最小肉厚点に対
応する管の外半径に等しい距離だけ離れた点で停
止される。当該断面の切削加工が完了すると、工
具はその最大位置まで半径方向に引上げられて次
の切削作業の待機をし、保持部材19は管から引
離される。
この作業は切削加工されるべきすべての断面に
対し反復される。
一方部分から部分へという方式で作業をすると
きは、工具が管部分の最初の断面の切削加工を開
始したとき工具保持台の縦方向送り運動が開始さ
れ、管部分の終端に到達したとき工具は停止する
が、管部分の全範囲内では工具位置の設定は不変
のままである。
管の切削加工作業の終了時に保持部材19は引
込まれ、可動マンドレルは引離され、切削工具は
離され、固定マンドレルが引抜かれて管は排出さ
れる。
実測によると、5m長さの管を検査装置に送り
込んでから切削加工が終了して排出チヤネルに送
り出されるまでの所要時間は、直径50mmのものを
100%切削加工するのに16.4分を要した。従つて
全断面が切削加工されなければならない最悪の条
件でも1時間に約3.5本の処理が可能である。断
面の1/4のみが偏心度許容値を超えて切削加工を
必要とするときは、この処理能力は1時間当り管
10本に上昇する。
本装置の利点の1つは厳密には、検査装置で形
成された管のデータ表と組込み自動装置とによ
り、切削加工が必要な断面のみを切削し、偏心度
許容値内にある管は通過させることが可能である
ことである。断面ごとに最小肉厚が異なつても構
わないという原則を組合わせて実質的に材料の節
約になる。
本発明の方法は代表例として、外径30から
110mm、内径15から75mm、長さ1から8mのジル
コニウム合金の押出しおよび圧延管に適用され
た。
この方法により、既知の方法であれば偏心度が
約3ないし5%であるところを実際には1%以下
という特に小さな偏心度で管または管部材を形成
可能である。圧延で形成可能な薄肉管において、
代表例として燃料被覆管の場合、同様に偏心度が
低下して一定の平均肉厚に対して管の最小肉厚が
上昇するという、品質上と運転安全上の改善が行
われた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本装置の略図、第2図および第3図は
夫々加工機械の端面図と平面図である。 3……超音波検査装置、6……移送装置、8…
…加工機械、10……切削加工ヘツド、11……
台、12……往復台、14……工具保持リング、
15……管、16……工具、17……センサ、2
0……マンドレル。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 その断面が内周円と外周円とを有する管部材
    であつて、その肉厚が変動するために内周円と外
    周円とが同心でない管部材の切削加工方法におい
    て、 (a) 1つの特定の断面に対して、最大肉厚点の管
    表面を一端とし、最小肉厚点の管表面を他端と
    する基準直径を決定し、前記最大肉厚と最小肉
    厚との値を決定する過程と、 (b) 基準直径の中点の位置づけにより外周円の中
    心を決定する過程と、 (c) 前記基準直径上で外周円の中心から最小肉厚
    の方向へ、最大肉厚と最小肉厚との差の半分に
    等しい距離だけ離れた点に内周円の中心位置を
    決定する過程と、 (d) 前記管部材を固定し、また回転式切削加工工
    具を保持する工具保持台を前記管部材の縦軸に
    平行な方向へ移動して前記断面に合わせるよう
    にし、また前記工具保持台をこの工具が前記内
    周円の中心を通る軸の周りに回転可能な位置へ
    前記縦軸に直角な方向に移動する過程と、 (e) 工具を前記断面において前記内周円の中心を
    中心とする円を描くように回転し、また前記工
    具をこの管部材の管壁内にて所定の深さの切削
    を行なうように回転軸方向に半径方向へ移動
    し、前記最小肉厚に殆んど等しいほぼ均等な所
    定の肉厚が得られるまで管壁を切削加工する過
    程と、および、 (f) 工具を引き離す過程と、 を包含する管部材の切削加工方法。 2 工具が引離された後、前記(a)から(f)までの過
    程が前記管部材の他の断面に対して反復される、
    特許請求の範囲第1項に記載の方法。 3 管は切削加工作業の前に、その断面の基準直
    径が軸−工具組立体の横移動方向に平行になるよ
    うに管の縦軸の周りに回転して配置される、特許
    請求の範囲第1項または第2項に記載の方法。 4 管の位置と肉厚とが超音波検査装置で連続的
    に決定される、特許請求の範囲第1項または第2
    項に記載の方法。 5 最大および最小肉厚と、内周円および外周円
    の位置とが前記超音波検査装置で決定される、特
    許請求の範囲第4項に記載の方法。 6 管の位置決めの後、2個のセンサが管と接触
    して基準直径の端部を決定する特許請求の範囲第
    3項に記載の方法。 7 各断面の寸法諸特性が、各切削作業の前に設
    定処理を行なう数値制御工作機械の計算装置へ供
    給される特許請求の範囲第5項または第6項に記
    載の方法。 8 工具保持台の前記横方向移動と工具の前記半
    径方向移動とが、前記工具の切削幅の数倍に対応
    する前記管部材の一定長さ部分は常に一定に保持
    され、更に、 (a) 前記部分に連続する数個の断面に極めて近接
    した一定の案内断面を前記部分に割当てる過程
    と、 (b) 前記数個の断面の寸法からこの案内断面の寸
    法を決定する過程と、 (c) 切削加工において、この案内断面の内周円の
    中心を通る軸を工具回転軸として利用し、かつ
    この案内断面の最小肉厚を切削加工後のほぼ均
    一な最大肉厚として利用する過程と、 を包含する、特許請求の範囲第1項または第2項
    に記載の管部材の切削加工方法。 9 (a1) 1つの前記部分の連続する各断面
    に対して、肉厚が最小の点から最大の点に至る
    基準直径の両端位置と、この最大および最小肉
    厚とを決定する過程と、 (b1) 前記部分の案内断面の基準直径の角度
    位置の決定に、連続する各断面の基準直径の角
    度位置を算術平均で処理する過程と、 (c1) この案内断面の基準直径が前記(切削加
    工)工具保持台の前記横方向移動に平行になる
    ように、管部材の角度位置を位置決めする過程
    と、 (d1) 2つのセンサの管部材との接触点が案
    内断面の基準直径の両端を決定するように2つ
    のセンサを管部材に接触させ、前記基準直径の
    中点によりこの案内断面を保持するためのスト
    ツパ18を有する。切削加工台11はまた保持
    リング部材19も有し、部材19は作業位置か
    ら取外しも可能で、これは切削加工作業中管を
    支持する役をなす。この部材19は各断面の切
    削加工作業の前に位置がセツトされる。 の外周円の中心位置を決定する過程と、 (e1) 前記部分の連続する各断面の最大および
    最小肉厚を算術平均で処理することにより、案
    内断面の最大肉厚と最小肉厚とを夫々決定する
    過程と、 (f1) 前記案内断面の基準直径上で、外周円の
    中心から管部材の最小肉厚に対応する方向へ、
    最大肉厚と最小肉厚との差の半分に等しい距離
    だけ離れた位置を案内断面の内周円の中心位置
    として決定する過程と、 (g1) 前記管部材を固定し、また前記工具が
    案内断面の内周円の中心を通る軸の周りを回転
    するような位置へ、管部材の縦軸に対し直角方
    向へ工具を移動する過程と、 (h1) 案内断面に対しその最小肉厚にほぼ等
    しい一定肉厚が形成される切削加工位置まで、
    工具を回転軸の方向へ半径方向に移動する過程
    と、 (i1) 工具の半径方向位置を固定したまま切削
    加工区間の範囲に沿つて縦方向に工具保持台を
    移動して管部材を切削加工する過程と、および (j1) 工具を引離す過程と、 を包含する、特許請求の範囲第8項に記載の管部
    材の切削加工方法。 10 (a2) 1つの前記部分の連続する各断
    面に対し、肉厚が最小の点から最大の点に至る
    基準直径の両端位置と、この最大および最小肉
    厚とを決定する過程と、 (b2) 前記部分の案内断面の基準直径の角度
    位置の決定に、連続する各断面の基準直径の角
    度位置を算術平均で処理する過程と、 (c2) この案内断面の基準直径が前記工具保持
    台の前記横方向移動に平行になるように管部材
    を位置決めする過程と、 (d2) 2つのセンサの管部材との接触点が案
    内断面の基準直径の両端を決定するように2つ
    のセンサを管部材に接触させ、前記基準直径の
    中点によりこの案内断面の外周円の中心位置を
    決定する過程と、 (e2) 前記部分の連続する各断面の最大および
    最小肉厚を算術平均で処理して案内断面の最大
    肉厚と最小肉厚とを夫々決定する過程と、 (f2) 案内断面の前記最大肉厚と最小肉厚との
    差を計算してこの差を所定偏心度許容値と比較
    する過程と、 を包含する特許請求の範囲第8項に記載の管部材
    の切削加工方法。 11 前記の差が前記偏心度許容値より小かまた
    は等しいときは、この部分に関しては次の切削加
    工を行なわない特許請求の範囲第10項に記載の
    管部材の切削加工方法。 12 前記の差が前記偏心度許容値より大である
    場合において、 (g2) 前記案内断面の基準直径上で、外周円
    の中心から管部材の最小肉厚に対応する方向
    へ、最大肉厚と最小肉厚との差の半分に等しい
    距離だけ離れた位置を案内断面の内周円の中心
    位置として決定する過程と、 (h2) 前記管部材を固定し、また前記工具が
    案内断面の内周円の中心を通る軸の周りを回転
    するような位置へ、管部材の縦軸に対し直角方
    向へ工具を移動する過程と、 (i2) 案内断面に対しその最小肉厚にほぼ等し
    い一定肉厚が形成される切削加工位置まで、工
    具を回転軸の方向へ半径方向に移動する過程
    と、 (j2) 工具の半径方向位置を固定したまま切削
    加工区間の範囲に沿つて縦方向に工具保持台を
    移動して管部材を切削加工する過程と、および (k2) 工具を引離す過程と、 が順次実行される、特許請求の範囲第10項に記
    載の管部材の切削加工方法。 13 (a) 2つの位置決め可能な同軸マンドレル
    を支持する長手台と、 (b) 前記台に支持され、かつ台上で前記マンドレ
    ルの軸に対して平行に移動可能な往復台と、 (c) 前記往復台に支持され、かつ往復台上でマン
    ドレルの軸に対し垂直に移動可能な切削加工ヘ
    ツドと、 (d) 前記切削加工ヘツドに支持され、管を包囲
    し、かつ前記マンドレルの軸に平行な軸の周り
    を回転する工具保持リングと、 (e) 半径方向摺動手段を介して前記リングに支持
    される切削加工工具と、 (f) 前記切削加工ヘツドに支持されるマーキング
    手段であつて、ヘツドの移動方向に平行な平面
    内にあつて直径方向で反対側に配置された2つ
    のセンサを有するところのマーキング手段と、
    からなる管切削加工装置。 14 切削加工ヘツドに支持されて、かつ管の鉛
    直方向を位置決めするストツパと、台に支持され
    た着脱可能な保持リング部材とを含む、特許請求
    の範囲第13項に記載の管切削加工装置。 15 − 基準直径並びに、管の各断面の最小お
    よび最大肉厚をマーキングする超音波検査装置
    と、 − 前記第13項および第14項のいずれかの加
    工装置と、 − 管の軸周りの角度位置を保持したまま管を検
    査装置から加工装置へ移送する移送装置と、か
    ら実質的になる管切削加工装置。 16 管の各断面に対して、検査装置およびマー
    キング装置により供給される寸法および位置デー
    タを記憶し処理する会話装置と、この会話装置に
    よつて生成されたデータを受取つてそのデータに
    基づいて作業する数値制御装置付き工作機械とを
    有する、特許請求の範囲第15項に記載の管切削
    加工装置。
JP61178588A 1985-07-29 1986-07-29 管部材の切削加工方法とその装置 Granted JPS6274502A (ja)

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